Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Проблемы организации самостоятельной познавательной деятельности учащихся 11
1.1. Состояние проблемы организации самостоятельной познавательной деятельности учащихся в методических и психолого-педагогических исследованиях 11
1.2. Особенности развития представлений об универсальных учебных действиях в методической и психолого-педагогической теории и практике 19
1.3. Проблемы формирования и развития регулятивных универсальных учебных действий в процессе обучения биологии 31
1.4. Системно-деятельностный подход к формированию регулятивных универсальных учебных действий 44
Выводы по главе 1 55
Глава 2. Методика формирования регулятивных универсальных учебных действий на уроках биологии 58
2.1. Методическая модель формирования регулятивных универсальных учебных действий в процессе обучения биологии 58
2.2. Информационно-технические ресурсы организации процесса формирования и развития регулятивных универсальных действий 70
2.3. Содержание и результаты проверки методики формирования регулятивных универсальных учебных действий на уроках биологии 87
2.4. Методические условия эффективности процесса формирования регулятивных универсальных учебных действий в процессе обучения
Биологии 107
Выводы по главе 2 110
Заключение 113
Библиография 115
- Особенности развития представлений об универсальных учебных действиях в методической и психолого-педагогической теории и практике
- Системно-деятельностный подход к формированию регулятивных универсальных учебных действий
- Информационно-технические ресурсы организации процесса формирования и развития регулятивных универсальных действий
- Методические условия эффективности процесса формирования регулятивных универсальных учебных действий в процессе обучения
Особенности развития представлений об универсальных учебных действиях в методической и психолого-педагогической теории и практике
Биология как одна из естественных наук на протяжении всего своего существования играла роль не только предмета изучающего объекты живой природы, закономерности их строения, взаимодействия друг с другом, но и той науки, которая формирует качества личности необходимые человеку на протяжении всей жизни. [23, 95, 100, 131,134]. Среди таких качеств личности можно выделить решительность, дисциплинированность, организованность, и особенно самостоятельность. Самостоятельность в процессе познания окружающего мира человеком, имеет огромное значение. Тот уровень владения умениями без чьего-либо вмешательства и руководства ставить перед собой определенные цели, искать пути их решения, корректировать свои действия, во многом характеризует сформированность человека как личности. В качестве аргументации приведем замечание, высказанное в своей работе В.В. Пасечником, который отмечает то, что нельзя сформировать активную самостоятельно мыслящую личность, если все знания она получила в готовом виде. [100] Как в прошлом, так и в настоящее время формированию самостоятельности учащихся уделялось и уделяется особое внимание.
Истоки проблемы берут еще в трудах античных ученых – Аристотеля, Платона, Сократа, где указывается на факто того, что важным показателем развития личности является ее способность к самопознанию. Важность и необходимость развития самостоятельности подчеркивается во многих педагогических К.Д. Ушинского, А. Дистервега, Г. Песталоцци, а так же Я.А. Коменского и Д. Дьюи. [43, 44, 45, 60, 103,134 ] По утверждению выдающе 12 гося отечественного естествоиспытателя и методиста А.Я Герда лучшее средство возбудить интерес, и развить в детях наблюдательность и самостоятельность - это поставить их в положение самостоятельных естествоиспытателей. [34] В изысканиях всех вышеприведенных ученых особое место отводится воспитанию и развитию личности обучающихся, формированию готовности к саморазвитию и непрерывному образованию, отвечающим требованиям информационного общества. Т.е. говоря словами П.И. Третьякова. «… превращение человека из объекта управления (обучения и воспитания) в субъект управления (обучения и воспитания), формирование у него самостоятельности и способности к самоуправлению (самообразованию, самовоспитанию, самореализации)». [132, с. 9]
Проблемам формирования самостоятельности посвятили существенную часть своих исследований Б.Е. Райков, Н.М. Верзилин, А.Я. Герд и другие деятели отечественной методики преподавания естествознания. [19, 23, 34, 95, 93, 100, 131,132]
Несомненно, организация самостоятельной деятельности учащихся требует от педагога учета его индивидуальных психологических возрастных особенностей, что неоднократно подчеркивалось К.Д. Ушинским.[134] Кроме того, умение методически верно и правильно организовать самостоятельную деятельность учеников – залог заинтересованности их содержанием практически всех предметов естественнонаучного цикла и содержанием предмета биологии в частности. Организация подобной работы имеет множество нюансов, как с точки зрения психологии, так и с точки зрения методики обучения. Великий педагог Я.А. Коменский, в свою очередь утверждал тот факт, что необходимо возбудить у учащихся любовь к предмету и показать его важность, что еще раз подтверждает необходимость развития познавательного интереса к предмету, у учащихся всех возрастов. [60]
Что же касается учебной (познавательной) деятельности, на основе активности самих учащихся, то способствует не только усвоению знаний, но и овладению примами учебной работы, умением самостоятельно строить свою деятельность, искать и находить более рациональные способы решения, переносить их в условия, не заданные, непосредственно, обучением. Различают следующие виды учебной (познавательной) деятельности учащихся (см. схему 1).
Репродуктивная познавательная деятельность учащихся заключается, прежде всего, в воспроизведении шаблонов, материала, который был преподнесен учителем в процесс изучения предмета. Выдающийся психолог Л.С. Выготский видел принцип репродуктивного типа деятельности в том, что человек способен воспроизводит или повторяет уже раньше создавшиеся и запомнившиеся приемы поведения. [29, 30]
Продуктивный тип деятельности направлен, прежде всего, на активизацию творческих способностей учащихся. « Все равно, будет ли это созданное творческой деятельностью какой-нибудь вещью нынешнего мира или известным построением ума или чувства, живущим и обнаруживающимся только в самом человеке» [29, C. 3]
Необходимо отметить, что репродуктивные виды учебной деятельности имеют важнейшее значение, как начального этапа для формирования знаний и умений у учащихся. Выделяют следующие существенные признаки познавательной деятельности учащихся: - познавательную деятельность при обучении организуют специально подготовленные группы людей; формой е осуществления и развития является учебный процесс; - в дидактике и частных методиках создаются и разрабатываются специальные средства познания, облегчающие выявление и изучение научных фактов и явлений, проверку достоверности тех или иных утверждений и предложений; - в учебном процессе, часто, рассмотрение фактов, явлений и закономерностей предшествует их практическому использованию;
- организация учебной познавательной деятельности требует разработки специальной научной системы передачи и приобретения знаний, формирования умений и навыков. [140]
Рассматривая познавательную деятельность учащихся в рамках учебно-воспитательного процесса ее нельзя отрывать от деятельности учителя. В этих условиях возрастает значение учителя, как управляющего и стимулирующего начала в развитии личности каждого ученика, обеспечивающего мотивационное управление образованием школьника, «…формирование психолого-педагогического механизма стимулирования, обеспечивающего эффективную результативную деятельность всех участников педагогического процесса…». [132, С. 24]. По мнению В.В. Пасечника отсутствие, или недостаточная сформированность умений в самостоятельной работе у учащихся вынуждает учителей давать четкий и подробный инструктаж. Это или устный инструктаж, когда учитель последовательно сообщает, что учащиеся должны делать или инструктаж записывается на доске или карточке (индивидуальная самостоятельная работа). [100] Следует отметить, что для определенной части учащихся даже организация работы по письменной инструкции бывает, затруднительна и требует определенной помощи со стороны учителя.
Системно-деятельностный подход к формированию регулятивных универсальных учебных действий
Таким образом, принцип интегративности напрямую согласуется с законом необходимого разнообразия, являющимся фундаментальным. Суть закона заключается в том, что любая система формируется на основе другой более сложной системы, и находится под ее непосредственным контролем. Разнообразие элементов управляющей системы и связей между ними, согласно закону необходимого разнообразия, должно значительно превышать данный показатель в системе формируемой. В процессе функционирования, элементы этих двух систем находятся в обратно-пропорциональной зависимости. Иными словами четкая и слаженная работа разрабатываемой модели достигается за счет ее упрощения, управляющая система, в свою очередь, терпит усложнение своей структуры.
В процессе разработки новой методической модели учитывался так же принцип эмерджентности, который согласуется в нашем случае с критерием универсальности. Данный принцип подразумевает необходимость создания таких систем, в которых достижение глобальных результатов сопровождалось решением локальных задач. То есть, использование системы обусловливает формирование и развитие не только учебных знаний и умений, в рамках предмета биологии, характеризующихся повышением качества знаний, но и общеучебных, метапредметных, а так же жизненных компетенций. Нами так же был учтен не менее важный принцип кибернетики - принцип внешнего дополнения. Действие его отражается в функционировании всей методической модели в целом. Модель в свою очередь наделена резервами, которые и обеспечивают ее работу на должном уровне. Уместным будет предположить тот факт, что в процессе применения разрабатываемой нами методики не исключены недочеты, связанные с воздействием некоторых неучтенных факторов на используемые резервы, к которым мы отнесем, прежде всего, организационные и управленческие, напрямую зависящие от психологических особенностей обучающихся, а так же от особенностей урока и его места в структуре темы, раздела, курса. В процессе работы над созданием методической модели, мы основывались на том обстоятельстве, что, так или иначе будет существовать некоторый процент ее неэффективности для учащихся, который определяется нами как «резервный» - оттягивающий на себя воздействия внешних факторов, негативно отражающихся на функционировании модели. Так для нашего эксперимента, касательно средних показателей резервный балл равен 0,10 от 1 «Нормативный» же уровень эффективности работы методической модели нами определяется в размере 0,90 от 1.
Действие закона необходимого разнообразия, а значит и принципа ин-тегративности, определенного для нашей методической модели, находится в прямой зависимости от не менее важного фундаментального принципа кибернетики – принципа иерархии. Иерархичность – одно из основополагающих свойств любой системы, обеспечивающее содействие, соразвитие, а главное соподчиненность всех ее компонентов. Так данному принципу должен удовлетворять каждый элемент разрабатываемой нами методической модели.
Следует учесть так же тот факт, что взаимодействие элементов системы между собой характеризуется не только их соподчиненностью друг другу, важным в данном вопросе является и удовлетворение еще одному фундаментальному закону кибернетики – закону обратной связи. Несомнен 61 но, процесс формирования регулятивных универсальных действий учащихся нельзя назвать линейным, так как содержание тесно связанно с деятельностью, а точнее определяет ее, характер деятельности, в свою очередь так же связан с поставленными целями, что демонстрирует нам наличие прямой связи. Обратная же связь элементов методической системы обуславливается работой рефлексивного компонента, на основе которого производится коррекция деятельности, в зависимости от соответствия достигнутых результатов запланированным, а, как следствие, возможности изменения содержания деятельности. Наличие обратной связи между элементами системы так же способствует ее совершенствованию, стабильности в работе, адаптации к возникающим педагогическим ситуациям, определенному контингенту учащихся. [144]
Цели и задачи, выбранные нами для формирования регулятивных универсальных учебных действий учащихся в рамках изучения курса «Биология. Бактерии. Грибы. Растения», а также курса «Биология. Человек», выражают сущность целевого этапа.
Один из основополагающих этапов, являющийся стартовым для всего процесса функционирования будущей модели формирования регулятивных универсальных учебных действий – это мотивационный. Как мы замечали, ранее ссылаясь на исследования таких ученых как Талызина, Трайтак, Верзи-лин – формирование мотивации, и как следствие познавательного интереса к изучению предмета (в частности биологии) достаточно сложная задача. Мотивация к познавательной деятельности есть не однородный, но имеющий определенную структуру элемент. Л.И. Божович, в исследования мотиваци-онного компонента деятельности определил, что мотивы учения могут быть как непосредственными, так и опосредствованные. К первым относятся те мотивы, которые рождаются в зависимости от возникшей потребности, а ко вторым относятся мотивы независящие от динамически меняющихся условий, определяющиеся целью, к достижению которой стремится субъект. [18] Особую значимость мы усматриваем в трудах А.К. Марковой. Занимаясь изучением мотивации как таковой, ученый берет за единицу мотивации - побуждения, которых по ее мнению существует четыре типа: 1. Значения и смыслы, благодаря которым цели складываются исходя их возможности дальнейшего использования результата их достижения, а так же логического смысла предвосхищаемой деятельности.
Интерес. Данный тип является интеграцией побуждений связанных как с поиском значения и смысла будущей деятельности, так и потребности, кроме того интерес предполагает и существование цели, которую ставят перед собой учащиеся. Учитывая это факт, мы можем сделать вывод, что в случае успешного формирования интереса учащихся к изучению биологии как естественной науки, знание которой применяются на протяжении всей последующей жизни, мотивационный этап нами будет реализован. [82]
Следующим этапом функционирования методической системы выступает содержательный, он отражает смысл, включаемый в цели и задачи, определяется учебным стандартом, учебным планом, тематическим планом, местом учебно-познавательной деятельности в структуре темы, средствами и ресурсами, которые нами определены в качестве современных средств ИКТ. Условно предполагается, что при поддержке современных компьютерных технологий, удастся максимально ускорить работу разрабатываемой методической модели.
Информационно-технические ресурсы организации процесса формирования и развития регулятивных универсальных действий
Из результатов экспериментальной проверки разработанной методической модели в 6-х классах следует: 1) От начала экспериментального обучения до его завершения наблюдается повышение среднего балла за выполнение каждого этапа урока, соответствующего отдельному регулятивному действию. Это свидетельствует об эффективности предложенной методической модели. К моменту завершения экспериментального обучения средний бал составляет от 0,95 до 1, что совпадает с нормативным уровнем эффективности, установленным нами для методической модели. Согласно принципу эмерджентности, который учитывался нами в процессе разработки, мы можем утверждать то, что недостаток в 0.05 балла, является резервным, и использующимся на подавле 98 ние внешних факторов, негативно сказывающихся на процессе формирования регулятивных универсальных учебных действий; 2) специфическая структура предложенной методической модели позволила производить постоянный мониторинг процесса эксперимента, выявлять возникающие затруднения и своевременно корректировать дальнейшую работу. В соответствии с содержанием темы, особенностями психологической обстановки на момент отдельных уроков в рамках эксперимента, нами были внесены изменения в содержательный компонент модели, а именно: варьирование количества элементов проблемного подхода, объяснительно-иллюстративного подхода, соответствующих методических приемов, применяемых для формирования мотивации учащихся к изучению нового материала; изменение временных интервалов, отводимых на выполнение этапов тех этапов урока, на которых учащиеся испытывают те или иные сложности; 3) повышение эффективность работы с применением предложенной методической модели происходит постепенно, по мере освоения учащимися новой для них системы получения знаний, в соответствии с определенными нами этапами ее внедрения в образовательный процесс. 6) учащиеся младших классов на момент эксперимента обладали некоторыми разрозненными приемами самостоятельной деятельности, о чем свидетельствуют полученные на начальных этапах результаты. Дальнейшее использование экспериментальной модели позволило систематизировать данные приемы, используемые учащимися для поставки целей и задач, выбора путей их достижения, самокоррекции и рефлексии;
Таким образом, мы можем констатировать повышение эффективности формирования способностей к регуляции собственной познавательной деятельности, повышением уровня самостоятельности в данном процессе. Рассмотрим результаты экспериментальной проверки разработанной интегративной методической модели в рамках изучения курса «Биология. Человек» в 8-х классах.
Планирование учебного материала урока на тему «Общий обзор дыхательной системы человека» Цель урока: Актуализировать знания полученные учащимися при изучении раздела курса «Строение клетки», «Общий обзор организма человека» «Ткани организма человека», а так же знания, полученные ими при изучении курса «Биология. Животные», использовать знания о строении дыхательной системы млекопитающих, знания, полученные при изучении курса неорганической химии в качестве опорных. Закрепить основные понятия: органоид клетка, ткань, орган, система органов, организм. Закрепить основные понятия: органические вещества, неорганические вещества, питание, энергия. Сформировать представление о важности процесса дыхания в жизнедеятель 100 ности человека, представления о данном процессе как о системе и важности и незаменимости каждого из отдельных ее элементов.
Воспитательная задача урока: Актуализировать знания учащихся об исторических фактах, касающихся открытий в области биологии и в частности анатомии, показать их важность для общества, классической и современной науки, фундаментальность, незаменимую роль этих открытий в дальнейшем развитии биологии. Показать роль советских ученых в развитии представлений о строении дыхательной системы, ее физиологии. Сформировать начальные понятия о гигиене дыхательной системы, о факторах благотворно и неблаготворно влияющих на ее функционирование.
Развивающая задача урока: Сформировать умения к анализу информации полученной в ходе урока, синтезу понятий в систему, умение применят различные логические действия для ответа на проблемные вопросы, понимать их структуру и механизм. Продолжить формирование способностей к ведению дискуссии, формулированию определений, умений лаконично высказывать свои мысли и ответы, самостоятельно выбирать верные пути для достижения поставленных целей и преодолению возникающих затруднений при помощи различных источников знаний. Продолжить развитие умений учащихся к самостоятельному поиску необходимой информации через использование современных средств ИКТ, производить ее анализ. Развивающие задачи урока отражают целевой компонент разработанной нами методической системы формирования регулятивных универсальных учебных действий.
Ресурсы: Универсальная инструктивная карта для работы на уроке биологии, персональные компьютеры, портативные компьютеры, коммуникаторы, смартфоны, планшетные компьютеры. Мультимедиа проектор, программа для создания презентационных роликов Microsoft Office Power Point 2003. Microsoft Paint, набор мультимедиа приложений. Таблицы, схемы, макеты. Справочные материалы.
Методические условия эффективности процесса формирования регулятивных универсальных учебных действий в процессе обучения
В соответствии с системно-деятельностным подходом определены этапы экспериментальной работы с использованием предложенной методической модели. Разработана инструктивная карта, позволяющая оценить уровень владения тем или иным регулятивным универсальным учебным действием каждого отдельного ученика, класса, по каждой из тем, в последствие внести коррективы в содержательный компонент модели.
На основе разработанной методической модели формирования регуля тивных универсальных учебных действий нами была предложена соответст вующая методика, реализованная в процессе организации учебно познавательной деятельности по биологии, в общеобразовательной школе. Результаты экспериментальной проверки эффективности предложенной ме тодики, полученные в 6-х классах, в рамках изучения курса «Биология. Рас тения. Грибы. Бактерии», а так же в 8-х классах, курса «биология. Человек» оказались положительными. Использование методики повышает эффектив ность процесса формирования регулятивных универсальных учебных дейст вий. Использование предложенной методической модели также положительно влияет на эффективность усвоения учебного материала – предметные результаты обучения.
Постоянный контроль и мониторинг процесса экспериментальной проверки предложенной методической модели, позволил выявить основные методические условия, при соблюдении которых достигается наибольшая эффективность процесса формирования регулятивных универсальных учебных действий учащихся на уроках биологии. К наиболее значимым из них относятся: а) Наличие профессиональных компетенций педагога, связанных со знанием особенностей процесса реализации метапредметного компонента федеральных государственных образовательных стандартов, общей профес 112 сиональной подготовки; б) Индивидуально-личностный подход к обучению, заключающийся в постоянном контроле и мониторинге эффективности работы, позволяющем своевременно определить возникающие затруднения, скорректировать дальнейшие действия, основываясь на индивидуальных показателях класса, группы учащихся, одного учащегося; в) Использование системно-деятельностного подхода к организации процесса формирования регулятивных универсальных учебных действий, как инструмента реализации отдельных компонентов федерального государственного образовательного стандарта; г) Последовательность - соблюдение преемственности между курсами биологии, как одно из основных условий успешности в организации процесса формирования регулятивных универсальных учебных действий.
В результате проведения исследования, направленного на повышение эффективности формирования регулятивных универсальных учебных действий в процессе обучения биологии:
1. Проведен анализ философской, психолого-педагогической и методической литературы по проблеме исследования, анализ передовой педагогической практики и опыта педагогов-биологов. Установлено, что формирование способностей учащихся к самостоятельной регуляции процессов познания, является одной из главных задач, ставящихся перед современными педагогами. Наличие способностей учащихся самостоятельно ставить перед собой цели и задачи учения, выбирать подходящие средства из достижения, производить самоконтроль и коррекцию процесса получения знаний, с последующим рефлексивным анализом результатов, является показателем их готовности к осуществлению жизнедеятельности, характеризует учащегося как сформировавшуюся личность с высоким уровнем самостоятельности.
2. Разработана методическая модель формирования регулятивных универсальных учебных действий, основанная на системно-деятельностном подходе к осуществлению образовательной деятельности. Модель носит интегративный характер, заключающийся в объединении наиболее эффективных, для решения данной задачи, элементов методик, методических приемов, включает в себя компоненты: целевой, мотивационный, содержательный, деятельностный и результативный.
3. Определена и обоснована возможности использования современных средств информационно-коммуникационных технологий в качестве ресурса, обеспечивающего функционирование разработанной методической модели формирования регулятивных универсальных учебных действий. Установлено, что современные ИКТ, в совокупности с традиционными средствами обучения предмету, могут являться эффективным комплексным ресурсом для функционирования разработанной модели формирования регулятивных универсальных учебных действий учащихся в процессе обучения биологии.
4. Экспериментально проверена разработанная методическая модель формирования регулятивных универсальных учебных действий учащихся, в рамках организации учебно-познавательного процесса на уроках биологии, в общеобразовательной школе. Из результатов экспериментальной проверки следует, что эффективность формирования регулятивных универсальных учебных действий повышается. Использование методической модели положительно влияет на предметные результаты обучения.
5. В процессе экспериментальной проверки методической модели выявлены методические условия эффективности формирования регулятивных универсальных учебных действий. К таковым условиям относятся: компетентность педагога, как непосредственного организатора учебно-воспитательного процесса; индивидуально-личностный подход к оценке и мониторингу учебных достижений обучающихся; системно-деятельностный подход. Последовательность - соблюдение преемственности между курсами биологи.
